借最近上課實習(xí)上機內(nèi)容，來介紹MODIS數(shù)據(jù)相關(guān)方面內(nèi)容。本部分主要包括了MODIS數(shù)據(jù)的簡介和下載的問題。本篇是第一部分，MODIS的簡介。主要分為三個部分：1.MODIS傳感器簡介及參數(shù)；2.MODIS產(chǎn)品及命名規(guī)則；3.MODIS的典型應(yīng)用。
1.MODIS傳感器簡介及參數(shù)
首先來糾正件很容易被誤解的事，MODIS是傳感器而不是衛(wèi)星，盡管我們平常稱呼的時候更習(xí)慣叫MODIS數(shù)據(jù)（以傳感器來稱呼），Landsat數(shù)據(jù)（以衛(wèi)星來稱呼）。MODIS傳感器的全稱為中分辨率成像光譜儀（moderate-resolution imaging spectroradiometer）,主要搭載在Terra和Aqua星上。
Terrra的簡介如下（摘自百度百科和遙感集市）：
EOS（Earth Observation System）衛(wèi)星是美國地球觀測系統(tǒng)計劃中一系列衛(wèi)星的簡稱。經(jīng)過長達8年的制造和前期預(yù)研究準備工作，第一顆EOS的上午軌道衛(wèi)星于1999年12月18日發(fā)射升空，發(fā)射成功的衛(wèi)星命名為Terra（拉丁語“地球”的意思），主要目的是觀測地球表面。它是一個用一系列低軌道衛(wèi)星對地球進行連續(xù)綜合觀測的計劃。它的主要目的是：實現(xiàn)從單系列極軌空間平臺上對太陽輻射、大氣、海洋和陸地進行綜合觀測，獲取有關(guān)海洋、陸地、冰雪圈和太陽動力系統(tǒng)等信息；進行土地利用和土地覆蓋研究、氣候的季節(jié)和年際變化研究、自然災(zāi)害監(jiān)測和分析研究、長期氣候變率和變化以及大氣臭氧變化研究等；進而實現(xiàn)對大氣和地球環(huán)境變化的長期觀測和研究的總體（戰(zhàn)略）目標。EOS衛(wèi)星軌道高度為距地球705公里，目前的第一顆上午軌道衛(wèi)星（Terra）過境時間為地方時10:30am左右，一天最多可以獲得4條過境軌道資料。
Terra衛(wèi)星于1999年12月18日發(fā)射成功，Aqua衛(wèi)星于2002年5月4日發(fā)射成功。Terra為上午星，從北向南于地方時10:30左右通過赤道，Aqua為下午星，從南向北于地方時13：30左右通過赤道。兩顆星相互配合每1-2天可重復(fù)觀測整個地球表面，得到36個波段的觀測數(shù)據(jù)
EOS系列衛(wèi)星上的最主要的儀器是中分辨率成像光譜儀（MODIS），其最大空間分辨率可達250米。
對應(yīng)的MODIS傳感器的簡介如下（摘自百度百科和遙感集市）：
MODIS是當前世界上新一代“圖譜合一”的光學(xué)遙感儀器，有36個離散光譜波段，光譜范圍寬，從0.4微米（可見光）到14.4微米（熱紅外）全光譜覆蓋。MODIS的多波段數(shù)據(jù)可以同時提供反映陸地表面狀況、云邊界、云特性、海洋水色、浮游植物、生物地理、化學(xué)、大氣中水汽、氣溶膠、地表溫度、云頂溫度、大氣溫度、臭氧和云頂高度等特征的信息?？捎糜趯Φ乇?、生物圈、固態(tài)地球、大氣和海洋進行長期全球觀測。中分辨率成像光譜儀（MODIS）最大空間分辨率可達250米，掃描寬度2330公里。MODIS是CZCS、AVHRR、HIRS和TM等儀器的繼續(xù)。MODIS是被動式成像分光輻射計。共有490個探測器，分布在36個光譜波段，從0.4微米（可見光）到14.4微米（熱紅外）全光譜覆蓋。
MODIS儀器的地面分辨率為250m、500m和1000m，掃描寬度為2330km。
在對地觀測過程中，每秒可同時獲得11兆比特的來自大氣、海洋和陸地表面信息，日或每兩日可獲取一次全球觀測數(shù)據(jù)。
MODIS參數(shù)（摘自百度百科和遙感集市）
空間分辨率——250 m (1-2波段)；500 m (3-7波段)；1000 m (8-36波段)
掃描寬度——2330km
時間分辨率——1天
光譜波段——36個離散光譜波段，光譜范圍寬，從0.4微米（可見光）到14.4微米（熱紅外）全光譜覆蓋 。
軌道——705KM，降軌上午10:30過境，升軌下午1:30過境；太陽同步；近極地圓軌道
設(shè)計壽命——5年
2.MODIS產(chǎn)品及命名規(guī)則
按處理級別劃分，可以分為以下5種：
0級產(chǎn)品：也稱原始數(shù)據(jù);
1級產(chǎn)品：指L1A數(shù)據(jù)，已經(jīng)被賦予定標參數(shù);
2級產(chǎn)品：經(jīng)過定標定位后數(shù)據(jù)，本系統(tǒng)產(chǎn)品是國際標準 的EOS-HDF格式。包含所有波段數(shù)據(jù)，是應(yīng)用比較廣泛的一類數(shù)據(jù)。;
3級產(chǎn)品：在1B數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，對由遙感器成像過程產(chǎn)生的邊緣畸變(Bowtie效應(yīng))進行校正，產(chǎn)生L3級產(chǎn)品;
4級產(chǎn)品：由參數(shù)文件提供的參數(shù)，對圖像進行幾何糾正，輻射校正，使圖像的每一點都有精確的地理編碼、反射率和輻射率。L4級產(chǎn)品的MODIS圖像進行不同時相的匹配時，誤差小于1個像元。該級產(chǎn)品是應(yīng)用級產(chǎn)品不可缺少的基礎(chǔ);
5級及以上產(chǎn)品：根據(jù)各種應(yīng)用模型開發(fā)L5級產(chǎn)品。
MODIS命名規(guī)則如下（摘自CSDN博客）：
MOD04 是產(chǎn)品名稱，表示MODIS氣溶膠產(chǎn)品。
L2 表示 產(chǎn)品級別，Level2。
A2005224 表示產(chǎn)品時間2005年第224天（以每年1月1日為第一天）。
0205 表示衛(wèi)星過境時間，換算成北京時間要加8小時。
005表示產(chǎn)品版本，Version005，之前是v004，相比之前版本有很多改進。
2006225195920 表示的是產(chǎn)品處理時間。
3.MODIS的典型應(yīng)用
MODIS數(shù)據(jù)的簡介大部分是從網(wǎng)上找的資源，鏈接都附在后面了，已經(jīng)有很多人做了很多詳細介紹，本篇就借花獻佛，主要做簡單地整理與引用，沒有過多贅述。筆者自己寫的核心內(nèi)容主要是MODIS的一些典型應(yīng)用和相關(guān)的一些研究進展。
由于MODIS數(shù)據(jù)是免費獲取的，并且具有高時間分辨率，在生態(tài)學(xué)和地理學(xué)研究中有很多廣泛的應(yīng)用。從產(chǎn)品就可以發(fā)現(xiàn)它可以監(jiān)測的相關(guān)內(nèi)容。
植被動態(tài)監(jiān)測以及植被生理生態(tài)的多種產(chǎn)品遙感反演
典型的是NDVI合成產(chǎn)品、NPP（凈初級生產(chǎn)力）、LAI（葉面積指數(shù)）、植被動態(tài)變化。這一部分內(nèi)容主要應(yīng)用生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中，尤其是生態(tài)學(xué)相關(guān)研究。因為NDVI和LAI是宏觀尺度上可以反映植物生理生態(tài)的兩個重要參數(shù)，目前演化出來的相關(guān)應(yīng)用非常的多。在農(nóng)學(xué)上，引入這兩個參數(shù)來進行區(qū)域的農(nóng)作物估產(chǎn)。在林學(xué)上，估算森林生物量、NPP、GPP以及光合有效輻射等。通過NDVI和LAI來進行物候變化監(jiān)測。通過遙感數(shù)據(jù)去驅(qū)動生態(tài)模型，生態(tài)系統(tǒng)對于全球變化的響應(yīng)的相關(guān)研究上，MODIS的這一系列產(chǎn)品都起到了很大的作用。
地表溫度反演以及相關(guān)產(chǎn)品遙感反演
運用MODIS的熱紅外波段，通過劈窗算法（類似AVHRR）可以反演地表溫度。包括溫度異常和林火產(chǎn)品。在林學(xué)上有廣泛的應(yīng)用。
光學(xué)氣溶膠厚度反演
這部分是近些年來關(guān)注的重點，由于PM2.5或者說霧霾的造成的環(huán)境問題日益嚴重，如何從遙感監(jiān)測PM2.5是一個研究熱點，現(xiàn)在比較普遍的使用MODIS產(chǎn)品來進行光學(xué)氣溶膠（AOD)反演，然后反演PM2.5。
其他應(yīng)用
MODIS的應(yīng)用還有非常多，比如像海表溫度反演——事實上這方面的溫度反演精度要高于地表溫度反演，主要是海水從性質(zhì)上說屬于近似黑體；葉綠素濃度反演；離水輻射；冰雪覆蓋監(jiān)測（以NDSI為例）等。
最后的部分我們用一個簡單的知網(wǎng)檢索結(jié)果、詞云可視化以及列出了Web of Science上被引頻次最高的10篇文章（MODIS作為keywords，可視化用HistCite）來看看目前MODIS研究的一些進展以及經(jīng)典文獻。
遙感集市MODIS簡介：
http://bbs.rscloudmart.com/forum.php?mod=viewthread&tid=1761&highlight=MODIS
MODIS百度百科：
MODIS命名規(guī)則的CSDN博客：
http://blog.csdn.net/xiaoxiang22/article/details/8363469
http://blog.csdn.net/rumswell/article/details/9003215
MODIS數(shù)據(jù)處理相關(guān)博客——以ENVI為主，ENVI/IDL官方博客：
